呂彤 韓薇 陳笛 趙強(qiáng)
新型絮凝劑(混凝劑)的研究和開發(fā)已成為一大熱點。研制和開發(fā)高效、價廉、無毒的優(yōu)質(zhì)絮凝劑一直是國內(nèi)外水處理研究學(xué)者努力的重要方向[1~3]。天然型高分子絮凝劑被人們譽(yù)為“綠色絮凝劑”,它具有可生物降解、無毒、用量少、不破壞生態(tài)環(huán)境的特點。將農(nóng)副產(chǎn)品中的有機(jī)高分子物質(zhì)經(jīng)提取或加工改性后可制成天然型高分子絮凝劑產(chǎn)品。在眾多天然改性高分子絮凝劑中,改性淀粉絮凝劑的研制開發(fā)尤為引人注目。因為淀粉來源廣、價格低廉,而且產(chǎn)物完全可被生物降解,在自然界中形成良性循環(huán)[4~6]。本文以淀粉為原料,采用半干法制備出高取代度的陽離子淀粉[7,8],并將其對印染廢水的處理效果進(jìn)行了研究。
1 實驗內(nèi)容和方法 1.1 陽離子淀粉的制備 采用半干法合成陽離子淀粉。此法是利用催化劑與醚化劑一起和少量水混合均勻后,加入淀粉混合均勻,然后在60~90 ℃下反應(yīng)2~5 h,再用80%的乙醇洗滌,除去多余的醚化劑,烘干即可得陽離子淀粉。 陽離子基團(tuán)取代度(DS)的測定采用克達(dá)爾定氮法[9]。用SP-2000型紅外光譜儀測定紅外譜圖,印證醚化劑季銨鹽結(jié)構(gòu)的特征峰。 1.2 脫色、去濁實驗 1.2.1脫色實驗 采用活性染料染棉織物的印染廢水。染色配方:染料2. 5%(相對織物重量);布重:25 g;NaCl 30 g/L;浴比:1∶40;Na2CO3 20 g/L。試驗方法:取100 mL廢液放入250 mL燒杯中,在350 r/min轉(zhuǎn)速下加入一定量的DS=0.4的陽離子淀粉,攪拌5 min后,在120 r/min下攪拌5 min,靜置30~45 min,取上層清液進(jìn)行水質(zhì)分析,用723型分光光度計在λ=537 nm處測定其吸光度。COD的測定采用重鉻酸鉀法。 1.2.2去濁實驗 采用1 g/L硅藻土懸浮液。其方法是取 250 mL懸浮液,加入不同量的
2 結(jié)果與討論 2.1 陽離子淀粉的印證 所得產(chǎn)物采用克達(dá)爾定氮法測定含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.24%,取代度DS=0.4,反應(yīng)效率RE=88.89%(RE=)。 由圖1對比醚化劑①和原淀粉②及陽離子淀粉③可知,③除了具有原淀粉的碳鏈骨架結(jié)構(gòu)外,還具有醚化劑季銨鹽結(jié)構(gòu)的特征峰(850~900 cm-1)和醚化劑中-CH3對稱彎曲振動吸收峰(1450~1500 cm-1),及1100~1150 cm-1處-C-O-伸縮振峰,說明原淀粉與醚化劑已發(fā)生醚化反應(yīng),此產(chǎn)品確是陽離子淀粉。 2.2 絮凝劑用量對處理效果的影響 2.2.1 色度去除率
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